SPI(Serial Peripheral Interface) 是一個同步的四線制序列線，用於連線微控制器和感測器、儲存器及外圍裝置。三條訊號線持有時鐘訊號（SCLK，經常在10MHz左右）和並行資料線帶有“主出，從進(MOSI)”或是“主進，從出(MISO)”訊號。資料交換的時候有四種時鐘模式，模式0和模式3是最經常使用的。每個時鐘週期將會傳遞資料進和出。如果沒有資料傳遞的話，時鐘將不會迴圈。

SPI驅動分為兩類：

控制器驅動：它們通常內嵌於片上系統處理器，通常既支援主裝置，又支援從裝置。這些驅動涉及硬體暫存器，可能使用DMA。或它們使用GPIO引腳成為PIO bitbangers。這部分通常會由特定的開發板提供商提供，不用自己寫。

協議驅動：它們通過控制器驅動，以SPI連線的方式在主從裝置之間傳遞資訊。這部分涉及具體的SPI從裝置，通常需要自己編寫。

那麼特定的目標板如何讓Linux 操控SPI裝置？下面以AT91SAM9260系列CAN裝置驅動為例，Linux核心版本為2.6.19。本文不涉及控制器驅動分析。

board_info提供足夠的資訊使得系統正常工作而不需要晶片驅動載入

在arch/arm/mach-at91rm9200/board-at91sam9260.c中有如下程式碼： #include <linux/platform_device.h> #include <linux/spi/spi.h> ……. static struct spi_board_info ek_spi_devices[] = { /* spi can ,add by mrz */ #if defined(CONFIG_CAN_MCP2515) { .modalias = "mcp2515", .chip_select = 0, // .controller_data = AT91_PIN_PB3, .irq = AT91_PIN_PC6, //AT91SAM9260_ID_IRQ0, .platform_data = &mcp251x_data, .max_speed_hz = 10 * 1000 * 1000, .bus_num = 1, .mode = 0, } #endif };. ……… static void __init ek_board_init(void) { …… /* SPI */ at91_add_device_spi(ek_spi_devices, ARRAY_SIZE(ek_spi_devices)); }

這樣在Linux初始化時候就可以載入SPI CAN驅動。

下面來看MCP2515 CAN驅動的結構，協議驅動有點類似平臺裝置驅動，本文只列出框架，不涉及具體實現程式碼，在/driver/CAN/MCP2515.c中：

static struct spi_driver mcp251x_driver = { .driver = { .name = mcp2515, .bus = &spi_bus_type, .owner = THIS_MODULE, }, .probe = mcp251x_probe, .remove = __devexit_p(mcp251x_remove), #ifdef CONFIG_PM .suspend = mcp251x_suspend, .resume = mcp251x_resume, #endif }; 驅動將自動試圖繫結驅動到任何board_info給定別名為" mcp2515"的SPI裝置。 static int __devinit mcp251x_probe(struct spi_device *spi) { struct mcp251x *chip; int ret = 0; dev_dbg(&spi->dev, "%s: start/n", __FUNCTION__); chip = kmalloc(sizeof(struct mcp251x), GFP_KERNEL); if (!chip) { ret = -ENOMEM; goto error_alloc; } dev_set_drvdata(&spi->dev, chip); chip->txbin = chip->txbout = 0; chip->rxbin = chip->rxbout = 0; chip->count = 0; chip->spi = spi; init_MUTEX(&chip->lock); init_MUTEX(&chip->txblock); init_MUTEX(&chip->rxblock); init_waitqueue_head(&chip->wq); #if (LINUX_VERSION_CODE >= KERNEL_VERSION(2,6,20)) INIT_WORK(&chip->irq_work, mcp251x_irq_handler); #else INIT_WORK(&chip->irq_work, mcp251x_irq_handler, spi); #endif chip->spi_transfer_buf = kmalloc(SPI_TRANSFER_BUF_LEN, GFP_KERNEL); if (!chip->spi_transfer_buf) { ret = -ENOMEM; goto error_buf; } ret = request_irq(spi->irq, mcp251x_irq, SA_SAMPLE_RANDOM, DRIVER_NAME, spi); if (ret < 0) { dev_err(&spi->dev, "request irq %d failed (ret = %d)/n", spi->irq, ret); goto error_irq; } cdev_init(&chip->cdev, &mcp251x_fops); chip->cdev.owner = THIS_MODULE; ret = cdev_add(&chip->cdev, MKDEV(MAJOR(can_devt), can_minor), 1); if (ret < 0) { dev_err(&spi->dev, "register char device failed (ret = %d)/n", ret); goto error_register; } chip->class_dev = class_device_create(can_class, NULL, MKDEV(MAJOR(can_devt), can_minor), &spi->dev, "can%d", can_minor); if (IS_ERR(chip->class_dev)) { dev_err(&spi->dev, "cannot create CAN class device/n"); ret = PTR_ERR(chip->class_dev); goto error_class_reg; } dev_info(&spi->dev, "device register at dev(%d:%d)/n", MAJOR(can_devt), can_minor); mcp251x_hw_init(spi); mcp251x_set_bit_rate(spi, 125000); /* A reasonable default */ mcp251x_hw_sleep(spi); can_minor++; return 0; error_class_reg: cdev_del(&chip->cdev); error_register: free_irq(spi->irq, spi); error_irq: kfree(chip->spi_transfer_buf); error_buf: kfree(chip); error_alloc: return ret; }

一旦進入probe()，驅動使用"struct spi_message"向SPI裝置要求I/O。當remove()返回時，驅動保證將不會提交任何這種資訊。一個spi_message是協議操作序列，以一個原子序列執行。SPI驅動控制包括：（1）當雙向讀寫開始，是根據spi_transfer要求序列是怎樣安排的。（2）隨意設定傳遞後的短延時，使用spi_transfer.delay_usecs設定。（3）在一次傳遞和任何延時之後，無論片選是否活躍，使用spi_transfer.cs_change標誌，暗示下條資訊是否進入這個同樣的裝置，使用原子組中最後一次傳輸上的spi_transfer.cs_change標誌位，可能節省晶片選擇取消操作的成本。